Как рассчитать теплопотери дома

Понятие сопротивления теплопередаче

Описанные выше явления не зависят от материалов. Это значит, что после соединения двух изделий (нагретого и охлажденного) постепенно температура их станет одинаковой. Однако скорость процесса будет отличаться.

Понятие теплопроводности поясняет простой эксперимент

Особенности освещения дома светодиодными лампами

Комбинированный пруток из меди/ стали фиксируют горизонтально. К нижней части на клейком воске прикрепляют контрольные грузы. При нагреве центральной части они отсоединяются неравномерно, что наглядно демонстрирует разную теплопроводность.

Обратное понятие, определяющее изоляционные свойства материала, называют термическим сопротивлением (Rт). Количественные параметры указывают в кельвинах на ватты. Для расчета применяют формулу Rт=(Т2-Т1)/Р, где:

• Т2 и Т1 – температура области нагрева и другого торца, соответственно;
• Р – перемещающийся по изделию тепловой поток.

При одинаковом сечении Rт можно вычислить, разделив длину всего участка на произведение специального коэффициента (λ) и площади сечения.

К сведению. Кельвины переводят в градусы Цельсия, вычитая постоянное число 275,15. 300 К-275,15=26,85°C.

Теплопроводность разных материалов

Как рассчитать точку росы?

Конечно, каждый человек стремится обеспечить комфортные жилищные условия, что невозможно при высоком уровне влажности, ведь тогда помещение становится сырым. Скопление конденсата не только негативно сказывается на стоянии перекрытий и утеплителя, но еще вызывает опасные для здоровья заболевания. К тому же, с разрастающейся плесенью будет сложно бороться.

Поэтому, чтобы избежать вышеперечисленных неприятностей, необходимо заранее провести расчеты. Это позволит узнать, целесообразно ли будет утеплять стены этого помещения или лучше построить новый дом. При этом стоит помнить, что для каждого сооружения будет индивидуальное значение, поэтому не получится сделать утепление по общим расчетам.

Расчет точки росы – важнейший момент строительства

Следует учитывать, что в той или иной степени влажность имеется в любом материале, поэтому важно обеспечить такие условия, чтобы этот уровень не повышался. Поэтому даже если вы обратитесь к специалисту из-за проблемы сырых стен, то скорей всего он обнаружит неправильную тепловую изоляцию, где толщина материала не соответствует норме

Ведь именно наружная отделка во многом влияет на расположение места скопления влаги.

Для определения порога температуры, при котором образуется конденсат, используют следующие методы:

• расчетный;
• с помощью специальной программы;
• табличный.

Расчетный

В данном случае для вычисления потребуется громоздкая формула, которая учитывает некоторые коэффициенты и особенности климата. Метод расчета предполагает способ определения логарифма влажности. Такой вариант не пользуется популярностью из-за сложности, ведь на расчеты приходится тратить немало времени.

Так выглядит формула, по которой проводят расчеты профессиональные строители

С использованием специальной программы

При желании можно найти огромное количество сайтов, где имеется специальный калькулятор, благодаря которому получится быстро получить нужное значение. Здесь будет достаточно выбрать из представленного списка стройматериал, а также обозначить толщину. Далее останется только нажать кнопку «Рассчитать».

Необходимо выбрать в калькуляторе определенные значения

Табличный

Это удобный способ в том случае, когда вам требуется быстро получить значение. Для таких целей используется специальная таблица, где уже указываются значения температуры в помещении по отношению к влажности. Для того, чтобы понять, как это сделать, мы рассмотрим пример расчета по таблице.

Расчет точки росы: пошаговая инструкция

Перед тем как приступить к процессу, необходимо подготовить следующее оборудование:

• термометр;
• пирометр лазерный;
• гигроскоп.

Шаг 1: в помещении, где требуется определить значение, необходимо отмерить от пола расстояние около 55 сантиметров. Теперь в этом положении следует провести замеры температуры.

Лучше положить термометр на поверхность стола такой же высоты

Шаг 2: теперь необходимо на этой же высоте измерить влажность гигроскопом.

Гигроскоп

Шаг 3: далее необходимо найти значение по таблице, что позволит определить точку.

Таблица для определения значений

Шаг 4: после чего необходимо проверить возможность проведения ремонта в здании с полученным уровнем влажности. Для этого следует на таком же расстоянии провести измерения температуры перекрытия.

В таких целях используется пирометр лазерный

Цены на пирометр лазерный

Пирометр лазерный

По завершению, останется только сравнить эти показатели между собой. Так, если поверхность перекрытия имеет температуру на четыре градуса больше, то существует вероятность наличия точки росы, поэтому выбор изоляционных материалов здесь играет ключевую роль. Эту ответственную задачу рекомендуется доверить специалисту.

Таблицы для расчета тепловых потерь дома

Таблица «К — коэффициент теплопередачи»:

Таблица « n — коэффициент уменьшения»:

Таблица « Значения R0 и 1/R0»:

Перед тем как рассчитать теплопотери дома , помните, что добавочные потери тепла зависят от расположения здания на местности, от ориентации стен по сторонам света, скорости ветра и инфильтрации. Если конструктивные элементы дома обращены на север, восток, северо-восток и северо-запад, дополнительные потери составят 10 %, а если на запад или на юго-восток — 5 %. Расход тепла для нагрева воздуха в помещении можно найти по формуле: Q = F(пл.) х (tв — tн).

В ней используются величины:

• F — площадь пола помещения (в м2);
• tв- tн — внутренняя и наружная температура.

Помимо вышеизложенных вычислений, следует уменьшить теплопотери на величину бытовых тепловыделений. Бытовые тепловыделения определяются из расчета 21 Вт на 1 м2 площади пола.

В итоге для определения теплопроизводительности системы отопления следует: вычислить основные и дополнительные теплопотери, суммировать их и вычесть величину, которая характеризует бытовые тепловыделения.

Современная теплоизоляция: за и против

Минвата — старый проверенный материал скажут люди старшего поколения. Вместе с тем, минвата требует очень качественной установки, дефект которой, может свести на нет эффект от применения данного материала. Относительно низкая цена компенсируется небольшим сроком службы и высокими эксплуатационными расходами на обогрев, охлаждение дома. Воздухопроводность минваты составляет 1, то есть полностью пропускает теплый воздух на улицу. Резко теряет свойства после намокания или нескольких лет эксплуатации.

Пенополистирол (ППС) — относительно современный материал с высоким показателем сопротивлению теплопередаче. Применяется при утеплении фундаментов и фасадов. Имеет высокие пароизоляционные характеристики, невысокое водопоглащение.

Тут нужно заметить, что любой плитный или рулонный материал неплотно прилегает к конструкциям дома, то есть весь периметр прилегания теплоизоляции к конструкциям дома пропускает тепло на улицу. С годами стыки и щели увеличиваются выпуская все больше и больше тепла. Строительная физика позволяет учитывать эти теплопотери в виде понижающего коэффициента теплотехнической однородности. В среднем можно его выразить в числе 0,9, то есть дом утепленный плитными и рулонными утеплителями создает на 10% меньшее сопротивление теплопередаче, чем указано производителями.

Бесшовные утеплители — эковата и напыляемый пенополиуретан, облагадают большим преимуществом, так как не имеют стыков и щелей с конструктивными элементами дома. За счет раздувания материала более чем в 100 раз при нанесении, заполняют все пустоты и полости, тем самым устраняют проблему мостиков холода.

Эковата представляет собой мелко нарезанную газетную бумагу склеенную связующим веществом с добавлением антипирена. Существует влажное и сухое нанесение. Эковата сравнительно давно известна на рынке Европы и Америки, с конца 90-х годов началось ее применение на территории России. Несмотря на длительную историю, технология не получила широкого применения, ввиду невысокой популярности каркасного строительства в РФ. Кроме того эковата требует применения пароизоляционных и ветрозащитных пленок так как плохо противостоит намоканию и проницаема для теплого воздуха. К достоинствам материала можно отнести невысокую цену и способность образовывать бесшовное покрытие

Пенополиуретан (ППУ) — на данный момент теплоизоляция №1 в мире с показателем теплопроводности 0,024, это примерно соответствует теплопроводности воздуха и в 2 раза более высокий показатель, чем у минваты. Кроме того он не требует применения пароизоляционнных пленок. Долговечен. Современный ППУ Экотермикс имеет класс горючести Г1, то есть слабогорючий. Скорость нанесения до 1000 м2 в день, в этом ему тоже нет равных. Коэффициент теплотехнической однородности 1 в отличие от 0,85 — 0,9 у плитных и рулонных материалов, то есть полностью отсутствуют теплопотери через ограждающую конструкцию.

На данный момент современные технологии Экотермикс позволяют обогревать дом затрачивая при этом 2,5-3 квт электроэнергии на дом 170 м2. Больше не нужно ставить огромный дизельный котел, переживая на счет высоких расходов. Сэкономленные деньги разумнее вложить в правильную теплоизоляцию, которая каждый день будет экономить ваши деньги.

Примерное минимальное качество утепления наружных стен

Чтобы поддерживать теплый режим в помещениях (+20°C), надо вычислить мощность подходящего отопительного оборудования. Рассчитаем параметры дома с обычной конструкцией фасада (без вентиляционной прослойки) в Подмосковье с общей площадью наружных стен 360 м кв. Для этого региона средняя минимальная наружная температура по справочнику составляет -20°C. Вставим в калькулятор следующие значения для каждого слоя (материал/ толщина в см/ коэффициент теплопроводности):

• бетон/ 20/ 2,1;
• пенобетон плотностью 1000 кг на м куб./ 30/ 0,47;
• пенополистирол/ 20/ 0,06.

В результате получим 3,9 кВт. Изменяя исходные параметры, можно сделать нужные корректировки.

Калькулятор для расчета тепловых потерь

Пользоваться специализированным программным обеспечением удобнее, чем последовательным вычислением с помощью формул. При выборе подходящего инструментария следует проверить используемую методику. Необходимо убедиться, что в исходных данных учитываются все значимые факторы. Полученное значение рекомендуется несколько увеличить, чтобы отопительное оборудование не работало с повышенными нагрузками.

ТРАНСПОРТ ДЛЯ ТЕПЛА

Первый вопрос: какой теплогенератор лучше? Он решается просто. Если есть природный газ, тогда газовый отопительный котёл, если нет газа, — значит, нагрев воздуха электрическими конвекторами и инфракрасными обогревателями. Ничего нет — солнечные коллекторы, солнечные батареи и т.д.

Второй вопрос: какую систему для транспортировки тепла следует использовать? Специалисты не могут прийти к единому мнению по вопросу, какой вид отопления (как транспорт) в доме лучше — водяной или воздушный.

КАК СЭКОНОМИТЬ НА КОМПЛЕКСЕ «ОТОПЛЕНИЕ-ВЕНТИЛЯЦИЯ»?

Один из вариантов — установить приточно-вытяжную установку с рекуперацией тепла и влажности, развести по дому систему подающих и вытяжных воздуховодов. По вытяжным (возвратным) воздуховодам «отработанный» воздух возвращается в рекуператор, подогревает (или охлаждает) приточный воздух и выбрасывается в атмосферу. Поступающий воздух очищается, подогревается (или охлаждается) до температуры, которая позволяет компенсировать теплопо-тери (или теплоизбытки) здания. Полная сменяемость воздуха происходит за час-полтора, а при необходимости и быстрее. Фактически это так называемая прямоточная система. Эта схема широко используется в странах Западной Европы для отопления жилищ. В России её применяют в общественных зданиях (офисах, торговых центрах и т.д.), где

требуется высокая кратность воздухообмена. Но для жилых домов это разорительно, поскольку климат в России существенно более холодный, чем в Западной Европе и Америке. Можно поступить и по-другому. По системе возвратных воздуховодов внутренний воздух дома транспортировать в центр обработки воздуха. Там при необходимости его можно либо подогреть, либо охладить, а затем подмешать в него нужное количество очищенного от пыли и других загрязнителей свежего воздуха, если требуется, увлажнить или подсушить его, и уже такой подготовленный «коктейль» подавать обратно в дом по системе подающих воздуховодов. В отличие от прямоточной системы, где весь воздух свежий, в такой системе его подмешивается всего 10-15%, а остальной берётся из самого дома. Кратность прохода воздуха через центр обработки 2,5-3,5 раза в час. Такой способ обработки воздуха является стандартом в Северной Америке

(США, Канаде). Причём, приточно-вытяжной воздух системы вентиляции предварительно проходит через рекуператор. Кстати, за час подмес свежего воздуха по стандартам США и Канады составляет только 30%. Такого количества свежего воздуха достаточно для комфортного проживания людей в частном доме. Именно за подобного рода централизованной обработкой воздуха и закрепился сейчас в обиходе термин «воздушное отопление». В СНиП 41 -01-2003 «Отопление, вентиляция, кондиционирование» это называется «кондиционированием воздуха».

Полувековой опыт эксплуатации таких систем доказал, что этот способ применим к любым климатическим условиям и позволяет в 1,5 раза экономить энергоресурсы по сравнению с конвекционными системами, да и по сравнению с прямоточными системами он более экономичен.

Что будет, если неверно выбрать точку?

Воздух, выходя из обогретого помещения в зимнее время, переохладится и выпадет в конденсат, причем на всех поверхностях с низшей температурой. Именно поэтому стены все время будут влажными, в результате чего появляются вредные микроорганизмы и плесень. А это, следовательно, может стать причиной возникновения астмы.

Да и само здание долго не прослужит – его разрушение существенно ускорится. Здания с грибком и плесенью долго не могут служить. В связи с этим точку росы следует правильно определить еще на этапе проектирования.  Вы обязаны подобрать:

1. материал для строительства;
2. материал для термоизоляции;
3. тип отопительной и вентиляционной систем;
4. технологию утепления.

Итоги

Точку росы можно рассчитать своими силами, главное, чтобы были учтены климатические условия местности. Если в себе вы не уверены, обратитесь в специализированную компанию – за определенную плату они произведут замеры вместо вас!

Расчет точки росы в стене при помощи таблицы – подробная инструкция

Вначале позаботьтесь о необходимом оборудовании. Вам потребуется:

1. термометр;
2. бесконтактный термометр, который, к слову, можно заменить обычным;
3. гигрометр.

Ниже приведен алгоритм действий.

Шаг 1. В той комнате, где необходимо определить точку росы, отмерьте от пола приблизительно 60 сантиметров, не больше. После этого определите на данной высоте температуру воздуха (для этого можете положить термометр, скажем, на стол).

Шаг 2. Далее возьмите гигрометр и в этой же точке определите влажность.

Шаг 3. В таблице, которую мы привели выше, отыщите свое значение и узнайте после этого заветную точку росы.

Шаг 4. Затем вам следует определить, возможно ли проведение в здании с подобной влажностью ремонтных работ – например, заливки полимерного пола либо укладки термоизоляции. С этой целью возьмите бесконтактный градусник и измерьте в той же точке в 60-ти сантиметрах температуру любой поверхности. В отсутствие данного устройства можете взять простой градусник, завернуть его в тряпку и примерно минут через пятнадцать снять показания.

Шаг 5. В конце сравните обе цифры. Если поверхность теплее воздуха больше чем на 4?С, значит, влажность высокая и есть вероятность того, что точка росы имеет место быть

Если так, то работы по термоизоляции должны контролироваться опытным специалистом, который примет во внимание толщину стройматериала, что будет для этого использоваться